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摘要：波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁具有自重轻，改善桥梁受力状况，造价低等优点。本文主要介绍了波形钢腹板制作、施工等技术要点。
关键词：波形钢腹板；预应力；混凝土；组合箱梁
1. 波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁的特点
1.1抗震性能好，经济效益明显。
由于采用波形钢腹板来代替厚重的混凝土腹板，减轻了上部结构的自重，从而使上部和下部结构的工程量都得到较小，降低了工程总造价。当桥梁修建在软土地基或地震区时，由于上部结构自重的减轻，桥梁整体抗震性能得到明显改善。
1.2 结构受力合理，材料的利用率较高。
在波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁中混凝土均集中在顶、底板处，回转半径可以增加到最大值，从而极大提高了截面的结构效率：同时在结构受力时混凝土抗弯而钢材抗剪，弯矩由顶、底板承担，剪力由波形钢腹板承担，受力更加合理；由于波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁采用体外预应力承受活载，即使在长期运营后体外预应力筋出现磨损或断裂时，依然可以在夜间停止车辆通行后对其进行更换，以恢复承载力和进行结构加固。
1.3 施工简便且速度快。
梁体自重的减轻使得在采用悬臂法施工时减少了节段数量，可以大幅短缩工期；而悬臂法浇注时，波形钢腹板还可用作挂篮的组成部分，顶推施工时可以用波形钢腹板作为导梁，现浇时则可省略腹板模板，从而便于施工、避免浇筑高腹板混凝土时的困难，节省施工成本。
1.4 节能环保、造型美观。
波形钢腹板的应用可节省桥梁混凝土用量、增大钢结构应用，符合节能环保的原则；且波形钢腹板颜色鲜艳，可增大桥梁的美感，亦可与周围环境融合，是城市道路、高速公路及景区道路较好的桥型选择。
2. 波形钢腹板施工技术要点
2.1波形钢腹板制作
波形钢腹板应选择有加工、运输能力，保证质量与工期要求，具有一定规模的工厂制造，波形钢腹板制造所使用的材料必须有材质证明并应对其进行复验，在工厂制作波形钢板时，应按《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2001）和有关要求进行。波形钢腹板制造过程中，在保证焊缝质量的前提下，应尽量采用焊接收缩变形小的焊接方法及措施，所有类型的焊接在施焊前，应做焊接工艺评定实验以确定正式施焊工艺。所有的焊缝的屈服强度、抗拉强度、低温冲韧性等不应低于母材规定值，并符合现行国家标准。
波形钢腹板刚度小，在制作运输过程中应注意边角保护。在钢板表面涂装未完全干透时不得进行搬运，在运输过程中应对防腐涂装采取保护措施，避免损伤。波形钢腹板运输、储存时波形钢腹板可以多层叠放，层数不超过5层，每底层钢板应支撑在与其外形相同的木或混凝土存放垫上。
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2.2波形钢腹板与混凝土结构的连接
2.2.1波形钢腹板与顶、底板混凝土、横梁的连接
波形钢腹板与砼顶板的连接采用焊接倒“T”形开孔钢板+焊钉的连接方式，倒“T”形底钢板板厚20mm，宽450mm，兼作箱梁顶板加腋处混凝土浇筑时的部分底模。倒“T”形上的开孔钢板板厚为18mm，钢板上设置直径60mm的圆孔，并贯通横桥向贯穿钢筋，钢筋直径25mm。焊钉采用22×200。
波形钢腹板（中腹板）与底板采用波形钢腹板嵌入连接方式，嵌入深度为280mm。波形钢腹板进入底板混凝土部分设置两行直径60mm的圆孔，并贯通横桥向钢筋，钢筋直径25mm。圆孔纵向间距为150mm，两行圆孔的竖向间距为120mm。波形钢腹板底部焊接钢板，钢板宽250mm，厚12mm，焊接钢板的中心线位置（波形钢腹板的每个平板段对应范围）开三个直径60mm圆孔。
波形钢腹板（边腹板）与底板采用外包的连接方式，主要通过焊接横向开孔钢板+焊钉的连接方式，底板焊接宽度为520mm，厚20mm的钢板。横向开孔钢板开直径为50mm的圆孔，贯穿钢筋20mm。焊钉采用22×150。由于底板为变厚，全桥波形钢腹板（边腹板）与底板采用的外包连接方式共有5种规格。
波形钢腹板（中腹板）与横梁连接采用焊接“Π”形开孔钢板的连接方式，“Π”形底钢板板厚20mm，宽450mm，“Π”形上的开孔钢板板厚为18mm，钢板上设置直径60mm的圆孔，并贯通横桥向贯穿钢筋，贯穿钢筋直径为：第一层25mm，第二层22mm。“Π”形开孔钢板的每块开孔钢板上均焊接一块宽118mm，厚12mm的钢板。波形钢腹板（边腹板）与横梁连接采用外包的连接方式，主要通过焊钉连接，焊钉采用22×200。
2.2.2 波形钢腹板与内衬混凝土、横隔板（转向块）的连接。
波形钢腹板与内衬混凝土和横隔板（体外预应力转向块）采用焊钉连接形式，与内衬混凝土连接焊钉采用22×150，与横隔板（体外预应力转向块）连接焊钉采用22×200。
2.2.3 波形钢腹板间的组件焊接
每个节段的波形钢腹板及其与“T”形、“Π”形开孔钢板、翼缘钢板等连接在工厂完成。节段与节段间的波形钢腹板在施工现场焊接完成，焊接时应采取有效的工艺措施，确保钢板对位准确后，再采用全熔透坡口对接焊缝连接波形节段间的波形钢腹板，上缘倒“T”形开孔钢板、翼缘钢板及波形钢腹板下缘的底部钢板也采用全熔透坡口对接焊缝连接。
2.3预应力施工控制
2.3.1预应力钢束应严格按照设计提供的张拉顺序和张拉控制应力进行，预应力钢束在同一截面上的断丝率不得大于1%，在任何情况下每束钢绞线断丝不得大于1丝；施加预应力应采用张拉吨位与引伸量双控，钢束实际伸长量应扣除钢束非弹性变形影响，钢束引伸量与理论值误差不应大于±6%，每端钢丝回缩量应控制在6mm以内。预应力张拉时混凝土强度和弹模不应低于设计强度的85%，并且混凝土养生时间不小于10天，箱梁腹板应对称张拉。同束钢绞线应由两端对称同步张拉，千斤顶升、降压速度相近。
2.3.2 体内顶底板束沿相邻腹板中心线方向进行施工放样，体外束在平面布置均与箱梁结构中心线平行，钢绞线长度以实际施工放样为准，预应力钢束长度及坐标应按钢束所在平曲线、竖曲线以及相关大样确定。
2.3.3体内预应力管道应严格按照钢束曲线要素定位，钢束直线段按间距80cm设置定位钢筋，在钢束曲线段定位钢筋间距加密至40cm，如施工需要曲线段还可适当加密。施工时应注意预应力钢束防崩钢筋的设置，防崩钢筋必须勾住箱梁主受力钢筋。预应力管道的连接必须保证质量，应防止在施工过程中人为因素导致的管道变形或者穿孔，避免因管道漏浆造成预应力管道堵塞。
2.3.4体内预应力张拉完成后，孔道内应尽早压浆（24小时内）；压浆采用真空辅助压浆工艺，孔道两侧密封，压浆前应用压缩空气清除管道杂质。管道压浆要求密实，宜采用不收缩浆体，在出浆口接直径80mm、长1.2m的柱状厚塑料袋，需待管道一端饱满连续出浆且排出的与规定流动度相同的浆体充满该袋后方可停止压浆。压浆结束后，立即用高压水对箱梁表面进行冲洗，防止浮浆粘结，影响混凝土质量。
参考文献
[1] 陈宝春，王卿维.波形钢腹板PC箱梁桥应用综述[J].公路，2005，（7）：45-53．
[2] 徐君兰，顾安邦．波形钢腹板组合箱梁的结构与受力分析[J]．重庆交通学院学报，2005，（4）：1-4．
论文作者:胡孝梁
论文发表刊物:《新材料·新装饰》2018年7月上
论文发表时间:2019/1/11
标签：腹板论文; 波形论文; 预应力论文; 钢板论文; 混凝土论文; 底板论文; 钢筋论文; 《新材料·新装饰》2018年7月上论文;